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연구보고서

연구 보고서

중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.

화학공장 화재·폭발 사고사례의 시스템적 원인분석에 관한 연구

연구책임자
서동현 외 2명
수 행 연 도
2020년
핵 심 단 어
주 요 내 용
1. 연구배경 및 목적
  화학공장과 같이 복잡하고 고도화되어 있으며, 공정 간의 연관성이 높은 작업과 관련된 사고를 예방하기 위해서는 사고를 분석할 때 사고의 직접적 원인을 찾아 제거하는 순차적인 접근방법뿐만 아니라 사회, 기술, 조직 등과 관련된 전반적이고 통합적인 시스템의 측면에서 접근할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 현재까지 제안된 시스템적 사고분석기법들의 방법론을 조사하고, 그 방법들을 이용하여 국내 화학공장에서 발생한 화재·폭발 사고사례를 분석해 보고자 하였다. 그리고 사고분석결과를 비교하여 분석기법별 특징을 정리하고, 산업재해 관련 사고조사 시에 활용할 수 있는 방안 등을 제시하고자 하였다.

2. 주요 연구내용
  1) 시스템적 사고분석기법 중 대표적인 AcciMap, STAMP, FRAM의 사고조사 방법론을 조사하여 정리하고, 각 기법의 모델 형태, 분석방법 및 절차, 장단점을 비교하였다.
  2) 화학공장의 일반 생산공정 중에 발생한 화재·폭발 사고를 시스템적으로 기법으로 분석하고 도출된 사고 원인 관련 요소들과 권고사항을 서로 비교하였다. AcciMapSTAMP 모델은 계층 구조로 되어있기 때문에 각각의 기법에서 발견된 원인 요소들과 문제점들을 서로 반영할 수 있었고, 결과적으로 두 기법에 따른 사고 관련 원인 요소와 권고사항은 유사하게 나타났다. 그러나 FRAM은 시스템의 기능적인 측면으로 접근하기 때문에 분석 대상 범위(시스템의 한계)를 어떻게 설정하느냐에 따라 그 결과가 다르게 나타날 수 있었다.
  3) 화학공장의 정비보수 작업 중에 발생한 화재·폭발 사고를 시스템적 사고분석기법으로 사고 관련 내용을 기술하고 추가로 조사가 필요한 사항을 파악하였다. AcciMapSTAMP 모델에서는 추가 조사에 필요한 많은 질문을 도출할 수 있었으며, FRAM 모델에서는 정비보수작업과 관련된 기능의 변동성을 파악하여 정리하였다.
  4) 화학공장에서 시험 운전 작업 중 발생한 사고를 모델링하고 그 결과를 비교하였다. AcciMap 분석에서는 추가 조사가 필요한 사항에 대한 질문들을 도출할 수 있었다. STAMP 분석에서는 제품의 개발을 결정하고 연구개발을 통해 생산에 이르는 과정을 단계별로 구분하여 안전제어구조 모형을 작성하였고 모델을 통해 파악할 수 있는 내용을 제시하였다. FRAM 분석에서는 시스템 기능의 모델링을 통해 기능의 변동성 파악하였다.
 
 - 시 사 점
   AcciMap은 사고 원인을 구조적인 다이어그램으로 표현하여 사고 원인 관련 요인들 간의 관계를 쉽게 보여줄 수 있는 장점이 있었지만, 업무의 단계 구분이 어려운 단점이 있었다. STAMP는 업무의 단계별로 모형화가 가능했고, 각 조직의 구성요소별 안전책임, 결함, 권고사항을 세세하게 분석할 수 있는 장점이 있었지만, 가장 많은 데이터를 필요로 하고 시간도 오래 소요되었다. 그러나 그만큼 많은 사고 원인 요소와 권고사항을 도출할 수 있었고, 복잡한 시스템 구조에서도 사용이 가능할 것으로 판단되었다. FRAM은 기능을 추가하거나 삭제하기가 비교적 쉽고 각 기능 간의 연결 관계를 모델을 통해 쉽게 파악할 수 있는 장점이 있었지만, 노드(기능)의 수가 많아지면 기능 간의 관계가 복잡해져 생성된 모델을 직관적으로 알아보기 어려운 단점이 있었다.

3. 연락처
 - 연구책임자 : 산업안전보건연구원 산업화학연구실 위험성연구부 서동현